Question

如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（ ）

A．棒的机械能增加量
B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量
D．电阻R上放出的热量

Answer

棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．
【解析】
A、棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK
     得WF+W安=△EK+mgh
    即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．
    B、由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．
    C、棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．
    D、棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误
故选A